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西安交大科研人员在肿瘤细胞DNA编程计算分析领域取得重要进展

2020-06-08    来源:交大新闻网    作者:生命学院    浏览次数:1525

肿瘤的发生、发展等进程是涉及多水平的复杂分子事件,与多种RNA、蛋白的异常表达密切相关。同时,获取多元组分的准确信息,并探究其潜在关联对理解细胞功能、解析致病机制具有重要意义。DNA分子具有强大的并行计算能力和天然的生物兼容性,精确控制核酸分子碱基配对,编程组装DNA纳米结构,可准确感知活细胞内环境变化,数字化输出DNA逻辑计算结果,在肿瘤等重大疾病的智能诊断领域有着广阔的应用前景。

近期,西安交大生命学院生命分析化学与仪器研究所赵永席教授团队发展了活细胞熵驱动DNA纳米回路,响应多种肿瘤标志分子,进行DNA计算生成多位的二进制编码,实现了活细胞中多种非编码调控RNA与端粒酶等肿瘤标志物的智能化分析。联合多种痕量细胞共培养微流控芯片,将肿瘤相关分子标志或复杂事件转化为数字信息的精确计算,实现了正常、致癌低转移性与高转移性乳腺细胞的分型及相关肿瘤进程区分。

活细胞熵驱动多位DNA计算实现肿瘤进程区分

相关成果以“Intracellular Entropy-driven Multi-bit DNA Computing for Tumor Progression Discrimination”(活细胞熵驱动多位DNA计算实现肿瘤进程区分)为题发表在国际化学领域权威期刊Angewandte Chemie International Edition(《德国应用化学》,影响因子:12.257)。该论文第一作者为西安交大生命学院博士生白敏与陈锋副教授,通讯作者是西安交大生命学院赵永席教授,第一单位为西安交大生物医学信息工程教育部重点实验室。上海交通大学樊春海院士对该工作提供了重要的指导。该项研究得到国家自然科学基金、西安交大青年拔尖人才计划等多个项目的共同资助。

赵永席教授团队研究方向包括高通量单分子与单细胞分析、核酸化学与生物学、功能纳米材料与分子探针等。本工作是该团队继今年1月在Journal of the American Chemical Society(《美国化学会志》,影响因子:14.695)发表单细胞核酸表观遗传分析相关成果(J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 6, 2889)后取得的又一重要突破。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202001598

研究团队主页链接:http://gr.xjtu.edu.cn/web/yxzhao

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